冰雪运动护具检测仪器“上线”技术让冰雪运动普及度更高
- 来源：化工仪器网
- 2022/3/7 10:29:43
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冬残奥会将于2022年3月4日晚正式拉开序幕。随着冬奥会的成功举办，冰雪运动热度不断上升，逐渐风靡全国。由于冰雪运动专业性要求较高，合适的护具可有效避免运动损伤，护具市场进一步扩大。2022年以来，冰雪装备交易额同比增长135%，其中运动护具品类交易额增长达41%。
对冰雪运动护具来说，其保护效果如何，安全性是否能够达标等多个问题决定“成败”。这些问题更是消费者们的关注焦点。
近日，由广东省东莞市宏图仪器有限公司(以下简称“宏图仪器”)参与筹建的国内首个服务冬奥会冰雪产业的综合性质检服务平台河北质检(HQI)冰雪装备检测实验室通过验收。此前，宏图仪器在冬奥会前就交付的护膝摩擦试验机、撞击强度试验机、护膝撞击能量吸收试验机和模拟手腕试验机四款护具检测仪器，为冰雪运动保驾护航。目前，这些护具检测仪器已用于SGS试验室、TUV实验室、新加坡Intertek以及深圳天祥检测试验室。
一个新仪器诞生过程中，人才、方法、设备等多个要素缺一不可。设备的技术性突破更是一大难关。对冰雪运动护具检测仪器来说也不例外，研发时期困难重重。如今，新一批仪器问世，它们不仅在检测技术方面有所突破，还能够帮助消费者选择适合护具，助推冰雪运动普及度。
情景模拟法：采集具体数据，计算防护性能
运动形式决定了护具的技术指标。然而在五项冰球运动护具国家标准发布前，我国冰雪运动护具产品标准处于空白阶段，如护膝护肘等护具暂时没有3C认证和统一标准。护具检测工作一度难以展开。
此前，冰雪运动员护具检测多引用其他运动的检测方法和检测仪器。不同运动方式区别较大，检测方法并不能完全通用。这一情况不仅给消费者选购相关产品增加了一些难度，更为护具检测仪器研究带来了困难。
对此，冰雪检测仪器研究人员查阅了欧洲相关标准，解读产品关键性能参数及测试要求。理论研究顺利完成后，研究人员依据护具的运动类型、使用环境及范围等要素，将其综合转化为对应的护具检测的实验方法和技术指标。以护膝撞击能量吸收试验机为例，研究人员通过该款仪器模拟成人在雪地上跌倒这一情景，采集和计算出护膝吸收碰撞能量的数据，进而评判护膝抗能量缓冲的性能，对护具具有冲击吸收、耐穿透、抗切割、佩戴系统稳定性等提出更多技术要求。
低摩擦轴承：缓解测试能量损耗，保障合理测试范围
检测的精确性和数据准确度对检验检测来说十分重要。研究人员为了确保机器的检测精度，会进行多次重复试验，损耗问题不可避免。例如冰球运动护具检测中，由于该项运动冲击性和对抗性较激烈，因此测试设备需要多次采用重锤冲击模拟人跌倒时膝盖所受到的冲击。然而在测试重锤下落过程中，空气阻力和摩擦力会损耗部分能量。如何将损耗能量控制在标准范围内成另一难点。
对此，研究人员使用一种特殊低摩擦轴承，相比普通工业用轴承能够合理控制了能量的损耗范围。当摩擦系数过大时，测试程序会相对提高理论测试高度，用多出来的测试高度抵消摩擦阻力和空气阻力损耗。
独立的采集系统：抓取瞬时速度，实时显示数值
冰雪运动中冰球、短道速滑充满了瞬时接触碰撞，往往一个瞬间就能决定成败。因此，抓取护具的瞬时保障结果十分重要，及时保障运动者安全。然而以往的检测中常利用常规的示波器抓取时间，再用时间计算速度。由于撞击碰撞通常在几毫秒完成，该种方法不仅耗时长，还无法实时显示数值。
该次交付的上位机测试软件拥有独立的采集系统，不仅能实时显示测试速度，还能测试能量和加速度值及作用时间。研究人员通过对照组的数据对比，得出护膝吸收能量值，从而测试出护膝安全系数。
设备“上线”的同时，相关政策也在不断完善。2021年底，中国文体用品协会组织和制定的16项冰雪运动用品国家标准正式发布，据相关工作人员介绍，2022年，滑雪运动护具系列的护胸护背、护臀、护腕护手、护肘护膝和护脸安全要求和实验方法五个部分的国家标准制定工作列为标准重点工作优先开展和完成。
未来，护航检测仪器不断完善上新，检测机构有据可依，护具生产企业生产标准化，消费者选购产品难度降低，冰雪运动将会越来越“旺”。
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